01 Dika plato lasero-arka hibrida veldado
Veldado per dikaj platoj (dikeco ≥ 20mm) ludas ŝlosilan rolon en la fabrikado de grandaj ekipaĵoj en gravaj kampoj kiel aerspaca, navigacia kaj ŝipkonstrua, fervoja transporto, ktp. Ĉi tiuj komponantoj kutime karakteriziĝas per granda dikeco, kompleksaj juntoformoj kaj kompleksaj servaj medioj. La veldkvalito havas rektan efikon sur la rendimenton kaj vivdaŭron de la ekipaĵo. Pro la malrapida veldrapido kaj gravaj ŝprucproblemoj, la tradicia gasŝirmita veldmetodo alfrontas defiojn kiel malalta velda efikeco, alta energikonsumo kaj granda resta streĉo, malfaciligante plenumi la ĉiam kreskantajn fabrikadajn postulojn. Tamen, laser-arka hibrida veldteknologio diferencas de tradicia veldteknologio. Ĝi sukcese kombinas la avantaĝojn delasera veldadokaj arkveldado, kaj havas la karakterizaĵojn de granda penetroprofundo, rapida veldrapideco, alta efikeco kaj pli bona veldkvalito, kiel montrite en Figuro 1. Tial, ĉi tiu teknologio altiris vastan atenton kaj komencis esti aplikata en iuj ŝlosilaj areoj.
Figuro 1 Principo de laser-arka hibrida veldado
02Esploro pri laser-arka hibrida veldado de dikaj platoj
La Norvega Instituto de Industria Teknologio kaj la Teknologia Universitato Lule en Svedio studis la strukturan homogenecon de kompozitaj velditaj juntoj sub 15 kW por 45 mm dika mikro-alojita alt-forta malalt-aloja ŝtalo. La Universitato de Osaka kaj la Centra Metalurgia Esplorinstituto de Egipto uzis 20 kW fibran laseron por esplori la unu-pasan laser-arkan hibridan veldan procezon de dikaj platoj (25 mm), uzante fundan tegaĵon por solvi la problemon de la funda ĝibo. La Dana Forto-Teknologia Kompanio uzis du 16 kW diskolaserojn en serio por esplori la hibridan veldadon de 40 mm dikaj ŝtalaj platoj je 32 kW, indikante, ke alt-potenca laser-arka veldado estas atendata en veldado de bazaj turoj de enmaraj ventoenergiaj sistemoj, kiel montrite en Figuro 2. Harbin Welding Co., Ltd. estas la unua en la lando, kiu majstras la kernan teknologion kaj ekipaĵan integriĝan teknologion de alt-potenca solida laser-fandanta elektroda arka hibrida varmofonta veldado. Estas la unua fojo, ke mi sukcese aplikas altpotencan solidan laseron kun duobla drato kaj fandanta elektrodo per hibrida arka veldado al altkvalita ekipaĵo en mia lando.
Figuro 2. Diagramo de la aranĝo de la lasera instalaĵo
Laŭ la nuna esplora stato de laser-arka hibrida veldado de dikaj platoj enlande kaj eksterlande, oni povas vidi, ke la kombinaĵo de laser-arka hibrida velda metodo kaj mallarĝa interspaca kanelo povas atingi la veldadon de dikaj platoj. Kiam la lasera potenco pliiĝas al pli ol 10 000 vatoj, sub la surradiado de alt-energia lasero, la vaporiĝa konduto de la materialo, la interaga procezo inter lasero kaj plasmo, la stabila stato de la fandita naĝejo, la varmotransiga mekanismo kaj la metalurgia konduto de la veldado okazos ŝanĝoj je diversaj gradoj. Kiam la potenco pliiĝas al pli ol 10 000 vatoj, la pliiĝo de potencdenseco intensigos la gradon de vaporiĝo en la areo proksime al la malgranda truo, kaj la kontraŭfrapa forto rekte influos la stabilecon de la malgranda truo kaj la fluon de la fandita naĝejo, tiel influante la veldprocezon. La ŝanĝoj havas ne-nekonsiderindan efikon sur la efektivigo de lasero kaj ĝiaj kompozitaj veldprocezoj. Ĉi tiuj karakterizaj fenomenoj en la veldprocezo rekte aŭ nerekte reflektas la stabilecon de la veldprocezo iagrade, kaj eĉ povas determini la kvaliton de la veldado. La kunliga efiko de la du varmofontoj, lasero kaj arko, povas igi la du varmofontojn plene utiligi siajn proprajn karakterizaĵojn kaj atingi pli bonajn veldajn efikojn ol unu-lasera veldado kaj arka veldado. Kompare kun la lasera aŭtogena veldmetodo, ĉi tiu veldmetodo havas la avantaĝojn de forta adaptiĝemo al interspacoj kaj granda veldebla dikeco. Kompare kun la lasera dratpleniga veldmetodo por dikaj platoj, ĝi havas la avantaĝojn de alta dratfanda efikeco kaj bona kanelfuzia efiko. Krome, la altiro de la lasero al la arko plibonigas la stabilecon de la arko, igante laser-arkan hibridan veldadon pli rapida ol tradicia arka veldado.lasera pleniga dratveldado, kun relative alta velda efikeco.
03 Apliko de altpotenca lasero-arka hibrida veldado
Alt-potenca laser-arka hibrida velda teknologio estas vaste uzata en la ŝipkonstrua industrio. La ŝipkonstruejo Meyer en Germanio establis 12-kW CO2-laser-arkan hibridan veldan produktadlinion por veldi karenon platajn platojn kaj rigidigilojn por atingi la formadon de 20m longaj fileaj veldsuturoj samtempe kaj redukti la gradon de deformado je 2/3. GE evoluigis fibran laser-arkan hibridan veldan sistemon kun maksimuma elira potenco de 20kW por veldi la aviadilŝipon USS Saratoga, ŝparante 800 tunojn da veldita metalo kaj reduktante laborhorojn je 80%, kiel montrite en Figuro 3. CSSC 725 adoptas 20-kW fibran laseran alt-potencan laser-arkan hibridan veldan sistemon, kiu povas redukti veldan deformadon je 60% kaj pliigi veldan efikecon je 300%. La ŝipkonstruejo Shanghai Waigaoqiao uzas 16-kW fibran laseran alt-potencan laser-arkan hibridan veldan sistemon. La produktadlinio uzas novan procezteknologion de lasera hibrida veldado + MAG-veldado por atingi unu-flankan unu-trairan veldadon kaj du-flankan formadon de 4-25mm dikaj ŝtalaj platoj. Alt-potenca laser-arka hibrida velda teknologio estas vaste uzata en kirasitaj veturiloj. Ĝiaj veldaj karakterizaĵoj estas: veldado de grand-dikaj kompleksaj metalstrukturoj, malalta kosto kaj alt-efikeca fabrikado.
Figuro 3. Aviadilŝipo USS Sara Toga
Alt-potenca laser-arka hibrida velda teknologio estis komence aplikita en iuj industriaj kampoj kaj fariĝos grava rimedo por efika fabrikado de grandaj strukturoj kun mezaj kaj grandaj murdikecoj. Nuntempe mankas esplorado pri la mekanismo de alt-potenca laser-arka hibrida veldado, kiu bezonas esti plu plifortigita, kiel ekzemple la interago inter fotoplasmo kaj arko kaj la interago inter arko kaj fandita naĝejo. Ankoraŭ ekzistas multaj nesolvitaj problemoj en la alt-potenca laser-arka hibrida velda procezo, kiel ekzemple mallarĝa procezfenestro, neegalaj mekanikaj ecoj de la veldstrukturo, kaj komplika velda kvalito-kontrolo. Ĉar la elira potenco de industriaj laseroj iom post iom pliiĝas, alt-potenca laser-arka hibrida velda teknologio rapide disvolviĝos, kaj diversaj novaj laseraj hibridaj veldaj teknologioj daŭre aperos. Lokaligo, grandskala kaj inteligentigo estos gravaj tendencoj en la disvolviĝo de alt-potencaj laseraj veldaj ekipaĵoj en la estonteco.
Afiŝtempo: 24-a de aprilo 2024
